En omfattende forståelse av elektrooptiske modulatorer

En omfattende forståelse av elektrooptiske modulatorer
En elektrooptisk modulator (EOM) er en elektrooptisk omformer som bruker elektriske signaler til å kontrollere optiske signaler, hovedsakelig brukt i den optiske signalkonverteringsprosessen innen telekommunikasjonsteknologi.
Følgende er en detaljert introduksjon til den elektrooptiske modulatoren:
1. Grunnprinsippet forelektrooptisk modulatorer basert på den elektrooptiske effekten, det vil si at brytningsindeksen til noen materialer vil endre seg under påvirkning av et påført elektrisk felt. Når lysbølger passerer gjennom disse krystallene, endres forplantningsegenskapene med det elektriske feltet. Ved å bruke dette prinsippet, fase-, amplitude- eller polarisasjonstilstanden tiloptiskSignalet kan kontrolleres ved å endre det påførte elektriske feltet.
2. Struktur og sammensetning Elektrooptiske modulatorer består vanligvis av optiske baner, forsterkere, filtre og fotoelektriske omformere. I tillegg inkluderer de nøkkelkomponenter som høyhastighetsdrivere, optiske fibre og piezoelektriske krystaller. Strukturen til den elektrooptiske modulatoren kan variere i henhold til modulasjonsmodus og applikasjonskrav, men inkluderer vanligvis to deler: elektrooptisk invertermodul og fotoelektrisk modulasjonsmodul.
3. Modulasjonsmodus Elektrooptisk modulator har to hovedmodulasjonsmoduser:fasemodulasjonog intensitetsmodulasjon. Fasemodulasjon: Bærebølgens fase endres når det modulerte signalet endres. I Pockels elektrooptiske modulator passerer bærebølgefrekvenslys gjennom en piezoelektrisk krystall, og når en modulert spenning påføres, genereres et elektrisk felt i den piezoelektriske krystallen, noe som fører til at brytningsindeksen endres, og dermed endres lysets fase.IntensitetsmoduleringIntensiteten (lysintensiteten) til den optiske bærebølgen endres når det modulerte signalet endres. Intensitetsmodulering oppnås vanligvis ved hjelp av en Mach-Zehnder-intensitetsmodulator, som i prinsippet tilsvarer et Mach-Zehnder-interferometer. Etter at de to strålene er modulert av faseskiftarmen med forskjellige intensiteter, blir de til slutt interferert for å få det intensitetsmodulerte optiske signalet.
4. Bruksområder Elektrooptiske modulatorer har et bredt spekter av bruksområder innen en rekke felt, inkludert, men ikke begrenset til: optisk kommunikasjon: I høyhastighetsoptiske kommunikasjonssystemer brukes elektrooptiske modulatorer til å konvertere elektroniske signaler til optiske signaler for å oppnå datakoding og overføring. Ved å modulere intensiteten eller fasen til det optiske signalet kan funksjonene lysbryting, modulasjonshastighetskontroll og signalmodulering realiseres. Spektroskopi: Elektrooptiske modulatorer kan brukes som komponenter i optiske spektrumanalysatorer for spektralanalyse og måling. Teknisk måling: Elektrooptiske modulatorer spiller også en viktig rolle i radarsystemer, medisinsk diagnostikk og andre felt. For eksempel kan de i radarsystemer brukes til signalmodulering og demodulering; i medisinsk diagnose kan de brukes til optisk avbildning og terapi. Nye fotoelektriske enheter: Elektrooptiske modulatorer kan også brukes til å produsere nye fotoelektriske enheter, for eksempel elektrooptiske brytere, optiske isolatorer, etc.
5. Fordeler og ulemper Elektrooptiske modulatorer har mange fordeler, som høy pålitelighet, lavt strømforbruk, enkel installasjon, liten størrelse og så videre. Samtidig har den også gode elektriske egenskaper og anti-interferensevne, som kan brukes til bredbåndsoverføring og en rekke signalbehandlingsbehov. Imidlertid har den elektrooptiske modulatoren også noen ulemper, som signaloverføringsforsinkelse og lett å bli forstyrret av eksterne elektromagnetiske bølger. Derfor er det nødvendig å velge riktig produkt i henhold til de faktiske applikasjonsbehovene når man bruker den elektrooptiske modulatoren for å oppnå god modulasjonseffekt og ytelse. Oppsummert er den elektrooptiske modulatoren en viktig elektrooptisk omformer, som har et bredt bruksområde innen mange felt som optisk kommunikasjon, spektroskopi og teknisk måling.
Med den kontinuerlige fremgangen innen vitenskap og teknologi og den økende etterspørselen etter høyytelses optiske enheter, vil elektrooptiske modulatorer bli mer utviklet og anvendt.